33．(8分)【物理一物理3―3】

    如圖所示為一簡易火災(zāi)報(bào)警裝置。其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的響聲。

27℃時(shí)，空氣柱長度L₁為20cm，水銀上表面與導(dǎo)線下端的距離L₂為

10 cm，管內(nèi)水銀柱的高度h為8cm，大氣壓強(qiáng)為75cm水銀柱高。

(1)當(dāng)溫度達(dá)到多少℃時(shí)，報(bào)警器會(huì)報(bào)警?

(2)若水銀柱上升過程中，被封閉氣體吸收熱量9×10^-2J，對(duì)外做功

6×10^-2J，求封閉氣體內(nèi)能的變化量。

荷=10⁸C／kg的帶正電荷的粒子(其重

力不計(jì))，粒子恰能沿圖中實(shí)線途經(jīng)BCD

三點(diǎn)后回到A點(diǎn)并做周期性運(yùn)動(dòng)，軌跡構(gòu)

成一個(gè)“0”字。已知粒子每次穿越Ⅱ區(qū)域時(shí)均做直線運(yùn)動(dòng)。

(1)求電場(chǎng)E₁、E₂的大小和方向。

    (2)去掉Ⅱ和Ⅲ區(qū)域中的勻強(qiáng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)，其他條件不變，仍在A處以相同的速度發(fā)射相同的粒子，使粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡成為上、下對(duì)稱的“8”字，且運(yùn)動(dòng)周期不變，請(qǐng)?jiān)诖痤}紙中的乙圖上Ⅱ和Ⅲ區(qū)域內(nèi)重新設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膭驈?qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)，并畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡和你所設(shè)計(jì)的“場(chǎng)”。

(上面半圓軌跡已在圖中畫出)

心對(duì)稱的正方形，其邊長L=0．2m�，F(xiàn)在

界面PQ上的A處沿y軸正方向發(fā)射一比

E₁、E₂(圖中未畫出)，忽略所有電、磁場(chǎng)

的邊緣效應(yīng)。ABCD是以坐標(biāo)原點(diǎn)。為中

25．(18分)某同學(xué)設(shè)想用帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡做出“0”、“8”字樣，首先，如圖甲所示，在真空空間的豎直平面內(nèi)建立．roy坐標(biāo)系，在y₁=0．1m和y₂=一0．1m處有兩個(gè)與z軸平行的水平界面PQ和MN把空間分成I、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)域，在三個(gè)區(qū)域中分別存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B₁、B₂、B3其大小滿足B=₂₌B₁=2B₃=0．02T，方向如圖甲所示。在Ⅱ區(qū)域中的y軸左右兩側(cè)還分別存在勻強(qiáng)電場(chǎng)

=9．0×10^-4s，重力加速度g取

10m／s2，試求：

(1)彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能E_p

(2)物塊B沿傳送帶向右滑動(dòng)的最遠(yuǎn)距離s_m；

(3)物塊B滑回水平面MN的速度大��；

(4)若物塊B返回水平面MN后與被彈射裝置P彈回的物塊A在水平面上相碰，且A和B碰后互換速度，則彈射裝置P至少必須對(duì)物塊A做多少功，才能在AB碰后使B剛好能從Q端滑出?此過程中，滑塊B與傳送帶之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能△E為多大?

間壓縮一輕彈簧，鎖定其處于靜止

狀態(tài)，現(xiàn)解除鎖定，彈開物塊A和

B，迅速移去輕彈簧，兩物塊第一次

通過光電門，計(jì)時(shí)器顯示讀數(shù)均為t

    24．(16分)如圖所示，為光電計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)簡易示意圖。當(dāng)有不透光物體從光電門問通過時(shí)，光電計(jì)時(shí)器就可以顯示物體的擋光時(shí)間。光滑水平導(dǎo)軌MN上放置兩個(gè)相同的物塊A和B，左端擋板處有一彈射裝置P，右端N處與水平傳送帶平滑連接，今將擋光效果好，寬度為d=3．6×10^-3m的兩塊黑色磁帶分別貼在物塊A和和B上，且高出物塊，并使高出物塊部分在通過光電門時(shí)擋光。傳送帶水平部分的長度L=8m，沿逆時(shí)針方向以恒定速度v=6m／s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。物塊A、B與傳送帶間

的動(dòng)摩擦因數(shù)p=O．2，且質(zhì)量為

m_A=m_B=lkg開始時(shí)在A和B之

    (2)若將方框內(nèi)的電路等效成電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)電阻為r的電源，從圖線上求出電源的電動(dòng)勢(shì)E=               V，內(nèi)電阻r=                。

    (3)若電流表內(nèi)阻為0，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移至最上端時(shí)，電流表示數(shù)是――A。

    (4)變阻器滑片移動(dòng)過程中，滑動(dòng)變阻器消耗的最大功率是                W。

    (1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在答題紙中的坐標(biāo)紙上畫出U―I圖線。